毕设之机床厂故障诊断专家系统设计样本

摘要基于WEB机床故障诊断系统研究重要目是使得顾客在机床设备发生故障后，可以借助本系统迅速诊断出故障因素，找到排除故障办法，有效缩短因设备故障而导致设备停机时间。同步对于机床制造商来说，可以通过故障诊断系统减少小故障、常用故障维修问题，减少维修人员出差次数，减少了售后技术支持费用，增强产品市场竞争力。本文设计并实现了一种基于WEB故障诊断专家系统，该系统可以提高机床厂维修人员解决问题效率。对迅速恢复生产有重要作用。系统编程采用java语言，合用性强，理论上能在许多终端机上运营。该系统可以迅速解决机床故障问题，系统中分为普通顾客系统和管理员顾客系统，分别能进行不同类型操作。论文以无锡开源机床生产机床为研究对象，一方面简介了故障诊断技术和专家系统发展历史，列出了该机床厂常用机床信息和故障类型，另一方面研究了故障诊断专家系统构造，构成专家系统各个某些成分及其功能，然后设计解决方案，构建出系统总体框架，最后完毕数据库设计，实现系统各个功能模块。核心词：专家系统故障诊断机床故障数据库java

AbstractThemainpurposeoftheresearchofMachinetoolfaultdiagnosissystembasedonWEBistomaketheuserofthemachinetoolequipmentcanquicklydiagnosethefaultreasonswhenmachinetoolgoeswrong.Andtheusercanfindawaytosolvethefaults，throughthesystemwecaneffectiveshortenequipment’sdowntimeduetoequipmentfaults.Formachinetoolmanufacturers，theycanreducemanysmallandeasyfaultsduetoexpertdiagnosissystem，alsotheycanreducethenumberofmaintenancepeople，reducetheafter-saletechnicalsupportcosts，thesystemcanimprovethecompetitivenessofproducts.ThispaperdesignedandrealizedafaultdiagnosisexpertsystembasedonWEBservices，thesystemcanimprovetheefficiencyofsolvingmachinetools’problems.Andhasanimportanteffecttoquicklyrestoreproduction.ThissystemusestheJavalanguage，soitcanrunonmanyterminalsintheory.Thesystemcanquicklysolvetheproblemofmalfunctionofthemachinetools.Thesystemisdividedintoordinaryusersandadministratorusers，theycangofordifferenttypesofoperations.Thispaperisbasedonwuxikaiyuanmachinetoolplant，atfirstitintroducesthedevelopmenthistoryoffaultdiagnosistechnologyandexpertsystem，liststhecommonmachinetools’informationandfaulttypes，thenwestudythestructureoffaultdiagnosisexpertsystem，differentpartsoftheexpertsystemandtheirfunctions，atlastwedesignthesolutionsofthesystemandbuildthesystem'sframework，finallywecompletedthedesignofthedatabase，andrealizeseachfunctionofthemoduleinthesystem.Keyword：faultdiagnosis；expertsystem；machinetoolfaults；database；javalanguage;

目录前言 1第一章绪论 21.1故障诊断技术现状、发展及分类 21.1.1故障诊断技术发展过程 21.1.2故障诊断技术发呈现状 31.1.3故障诊断办法按诊断办法原理可以分为： 31.2专家系统发展 41.3国内外研究现状 51.4课题研究意义和研究内容 51.4.1本课题研究意义 51.4.3本课题研究内容 61.5本文构造 6第二章无锡开源机床厂机床类型及常用故障 72.1开源机床厂常用机床 72.2机床常用故障 72.2．1按发生故障部位 72.2．2按故障发生频率 72.2.3按发生故障性质分类 72.2．4无锡开源机床厂机床故障 7第三章故障诊断专家系统总体设计架构 73.1系统总设计思想 73.1.1专家系统构造 73．1.2故障诊断专家系统长处 73．1．3专家系统建立环节 73.2系统总体设计 73．2.1系统功能构造图和流程图 7第四章java语言简介 74.1构成 74.2优势 74.3语言特点 7第五章数据库设计 75.1数据库环境建立 75.1.1安装mySQL数据库 75.1.2安装mySQL管理软件NavicatformySQL 75.2数据库需求分析 75.2.1本系统顾客分为管理员顾客和普通顾客 75.2.2数据库概念构造设计 7第六章系统操作界面设计与实现 76．1登录模块设计与实现 76.2普通顾客操作模块设计与实现 76.3管理顾客操作模块设计与实现 7第七章系统实现若干问题解决 77.1添加struts包实现动态action动作。 77.1.1struts 77.1.2历史库添加机床故障历史信息实例： 77.2管理员和普通顾客分别在两种不同界面登录： 7第八章结论与展望 78.1论文总结 78.2课题展望 7参照文献 7道谢 7前言专家系统可以汇集和管理来自不同渠道、学科和众多专家经验，适和用来解决大量知识和经验才干解决问题。当前，专家系统在各行各业运用非常良好，本文研究机床故障方面专家系统。通过研究故障诊断专家系统设计办法，采用myeclispse开发工具，使用NavicatforMySQL来连接管理数据库，设计开发出基于WEB故障诊断专家系统。通过不同顾客，设立了不同登录界面，普通顾客可以实现故障查询，翻阅机床故障历史纪录，管理员顾客可以实现知识库、历史库等信息增长、删除、查询。本系统侧重功能是故障查询模块，因此不涉及员工信息管理等模块，该系统能提供故障查询，机床历史故障信息查询等功能。并能对知识库某些进行有效管理，保证软件可以与时俱进。由于本课题研究是机床厂故障诊断，因此有必要简介一下故障诊断这门技术发展历史和现状，而课题研究内容是机床厂故障诊断专家系统，因此在开篇某些分别从故障诊断技术发展和专家系统发展两个方面来分析。

第一章绪论1.1故障诊断技术现状、发展及分类1.1.1故障诊断技术发展过程故障诊断技术是当代生产发展产物，早在20世纪60年代末，美国国家宇航局（NASA）就创立了美国机械故障防止小组MFPG（MachineryFaultPreventionGroup）。其后，由于诊断技术应用所产生巨大经济效益，从而得到迅速发展。如美国Bechtel电力公司开发了火电厂机械设备诊断用专家系统（SCOPE，1987）；美国Radial公司也在此时开发了汽轮发电机组振动诊断用专家系统（Turbomac1987）；美国西屋电气公司(WHEC)一方面将网络技术应用于汽轮故障诊断，建立故障诊断中心，将分布在各地电站多台机组实行远程诊断；美国Bently公司对旋转机械故障诊断及传感器研究都进行了比较进一步研究。当故障诊断技术在美国迅速发展同步，在西欧国家也得到了相应发展。英国在1971年成立了机械保健中心（MechanicalHealthMonitoring）,增进了各类机械工厂机械设备性能检测和维修水平提高；法国电力部门从1978年起就在汽轮发电机组上安装了振动监测装置，20世纪90年代又提出了监测与振动增援站设想；尚有瑞士ABB公司、德国西门子公司、丹麦B&K公司等都开发了关于诊断系统及信号监测装置。在亚洲，日本针对汽轮发电机组寿命监测和故障诊断进行了诸多研究，1987年东芝电气公司开发了大功率汽轮机轴系诊断系统，20世纪90年代又开发了机器寿命诊断专家系统；日立公司于1982年开发了汽轮组寿命诊断装置，并逐渐形成了一套完整机器寿命诊断办法；三菱公司在20世纪80年代也研制了能自动进行异常征兆监测并能诊断其因素诊断系统[1]。由上述分析可知，各国家关于故障诊断技术研究和诊断系统研制大多是从汽轮发电机开始，其因素：1）电力系统对国民经济建设和人民生活均十分重要，影响面广；2）在持续生产系统中，发电机、空气压缩机都是动力源，如果一台机组产生故障，不但影响其自身效率发挥，还会影响整个生产系统正常运营；3）汽轮发电机组生产过程是持续旋转过程，振动信号拾取和信号解决解决办法相对其她办法而言比较成熟，在生产条件下容易实现。1.1.2故障诊断技术发呈现状近十年来，国内外故障诊断办法与技术发展重要集中在三个方面，一是故障诊断方略与模式研究，如分布式监测诊断模式、基于internet远程分布式监测诊断模式等；二是智能诊断办法与技术研究，如基于行为神经网络诊断办法、基于多智能体（即多代理）诊断办法等；三是故障特性分析与特性量提取研究，如小波分析和时频分析办法应用[2]。1.1.3故障诊断办法按诊断办法原理可以分为1).频域诊断法应用频谱分析技术，依照频谱特性变化，鉴别机器运营状态及故障形成因素。2).时域分析法应用时间序列模型及关于特性函数，鉴别机器工况状态变化。3).记录分析法应用概率记录模型及其关于特性函数，实现机器工况状态监视与故障诊断。4).非平稳信号分析法机械设备测试信号经常是非平稳，可应用Wigner分部、小变换和时—频分析等办法进行研究并提取特性量，鉴别故障性质。5).信息理论分析法应用基于信息理论建立某些特性函数，如Kull-back信息数、J散度等机器运营过程中变化，进行机器工况状态分析与故障诊断。6).人工智能办法如模式辨认、人工神经网络、专家系统等。由于人工智能技术发展而提出来诊断办法。随着计算机和网络技术发展，分布式人工智能办法提出，近年来又提出多代理协作诊断办法等[2]。1.2专家系统发展专家系统是一种智能计算机程序系统，其内部具有大量某个领域专家水平知识与经验，可以运用人类专家知识和解决问题办法来解决该领域问题。也就是说，专家系统是一种具备大量专门知识与经验程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，依照某领域一种或各种专家提供知识和经验，进行推理和判断，模仿人类专家决策过程，以便解决那些需要人类专家解决复杂问题，专家系统是一种模仿人类专家解决领域问题计算机程序系统[2]。1965年，f.a.费根鲍姆等人在总结通用问题求解系统成功与失败经验基本上，结合化学领域专门知识，研制了世界上第一种专家系dendral，可以推断化学分子构造。20近年来，知识工程研究，专家系统理论和技术不断发展，应用渗入到几乎各个领域，涉及化学、数学、物理、生物、医学、农业、气象、地质勘探、军事、工程技术、法律、商业、空间技术、自动控制、计算机设计和制造等众多领域，开发了几千个专家系统，其中不少在功能上已达到，甚至超过同领域中人类专家水平，并在实际应用中产生了巨大经济效益[3]。专家系统发展已经历了3个阶段，正向第四代过渡和发展。第一代专家系统（dendral、macsyma等）以高度专业化、求解专门问题能力强为特点。但在体系构造完整性、可移植性等方面存在缺陷，求解问题能力弱。第二代专家系统（mycin、casnet、prospector、hearsay等）属单学科专业型、应用型系统，其体系构造较完整，移植性方面也有所改进，并且在系统人机接口、解释机制、知识获取技术、不拟定推理技术、增强专家系统知识表达和推理办法启发性、通用性等方面均有所改进。第三代专家系统属多学科综合型系统，采用各种人工智能语言，综合采用各种知识表达办法和各种推理机制及控制方略，并开始运用各种知识工程语言、骨架系统及专家系统开发工具和环境来研制大型综合专家系统。在总结前三代专家系统设计办法和实现技术基本上，已开始采用大型多专家协作系统、各种知识表达、综合知识库、自组织解题机制、多学科协同解题与并行推理、专家系统工具与环境、人工神经网络知识获取及学习机制等最新人工智能技术来实现具备多知识库、多主体第四代专家系统[3]。1.3国内外研究现状近十年来，无论在理论上还是在系统开发方面，故障诊断专家系统研究工作均有了较大发展。最初人们研制出来专家系统，几乎都只能用于实验室，有些系统只是到了近几年才在性能上有所扩展，并有效应用到实际中。结识到这一点后，人工智能领域和工程领域研究人员转而减少研究对象复杂限度，去研制某些基本问题和简朴系统及复合系统诊断专家系统。随着各种技术储备增长，人们最后会开发出能直接为工程领域服务高性能故障诊断专家系统。国内对专家系统研究开发起步较晚，大概开始于七十年代末，但其发展速度是比较快。八十年代初，国内专家系统研究从最初医疗农业领域，逐渐渗入到交通领域、地质勘探、气象预报等领域，到了八十年代中期，国内专家系统应用领域迅速扩大，在数学、物理、化学、工程、机械、经济、教诲、军事等领域先后有一批专家系统问世。随着数控机床广泛应用，其故障诊断专家系统研制开发越来越受到人们普遍注重[4]。1.4课题研究意义和研究内容1.4.1本课题研究意义国内公司既有数控设备运用率和完好率普遍偏低，除了由于普遍存在生产任务局限性因素外，维修力量不够和编程能力不够成为开工局限性重要因素，分别占34.8%和17.6%。影响数控设备完好率重要因素是维修力量局限性，占42.5%[5]。基于WEB机床故障诊断系统研究重要目是使得顾客在机床设备发生故障后，可以借助本系统迅速诊断出故障因素，找到排除故障办法，有效缩短因设备故障而导致设备停机时间。同步对于无锡机床制造商来说，可以通过使用本系统减少小故障、常用故障维修问题，减少维修人员出差次数，减少了售后技术支持费用，增强产品市场竞争力。1.4.3本课题研究内容1.讨论了世界先进故障诊断技术及专家系统发展趋势，研究无锡开源机床厂故障类型，并以故障树方式体现出来。2．运用NavicatforSQL建立系统信息数据库。3.在MyEclipse中编写程序，设计出普通顾客登录模块、管理员登录模块、历史库管理模块、知识库管理模块、故障查询模块等。4．在设计网页上进行各种操作，实现顾客对各种故障进行查询，管理员同步可以对历史库和知识库管理。5.定期对系统进行有关问题检测，并提出改进改进。1.5本文构造全文共分八某些：第一章：绪论本章简介了故障诊断技术发展历史及现状，然后引出专家系统发展历史，研究了国内外专家系统发展状况，简介了课题来源，研究内容和意义。第二章：无锡开源机床厂机床类型及常用故障本章简介了无锡开源机床厂机床类型，研究了故障类型，并用故障树办法分析归纳出来。第三章：故障诊断专家系统总体设计架构分析故障诊断专家系统总体设计框架，从潜在客户需求入手，分析出系统各个模块功能构造图，并画顾客流程图。第四章：java语言简介本章简介了java语言特点及其优势。第五章：数据库设计本章简介本论文采用MySQL数据库，构建了本系统E-R图模型，并依照E-R图导入数据表格。第六章：系统操作界面设计与实现本章显示本系统运营界面，分别进行管理员顾客和普通顾客操作，管理员可以对知识库、历史库等进行增长、删除、修改等操作，普通顾客可以查询故障因素，查询机床故障历史。第七章：系统采用若干技术本章简介了struts技术，如何实现增长、删除等操作，以及不同顾客登录问题。第八章：结论与展望总结本论文研究成果，对论文有关方面提出某些设想。

第二章无锡开源机床厂机床类型及常用故障2.1开源机床厂常用机床该公司重要生产类型重要是数控磨床，在数控磨床方面技术比较先进，该公司生产机床类型如下：数控无心磨床MKS10100

\o"WX1010型针阀自动无心磨床"WX1010型针阀自动无心磨床

\o"WX1013型芯轴沟道无心磨床"WX1013型芯轴沟道无心磨床

\o"MK2115数控内圆磨床"MK2115数控内圆磨床

\o"M2116数控内圆磨床"M2116数控内圆磨床

\o"WX1012型连杆专用无心磨床"WX1012型连杆专用无心磨床

\o"WX1016型气门杆无心磨床"WX1016型气门杆无心磨床

\o"数控内外圆复合磨床MK2710"数控内外圆复合磨床MK2710

MK1150/1型宽砂轮无心磨床

MK1150/3型数控宽沙轮无心磨床

MK11200/1型宽砂轮无心磨床

\o"WX1010型针阀自动无心磨床"WX1010型针阀自动无心磨床

\o"WX1012型连杆专用无心磨床"WX1012型连杆专用无心磨床

\o"WX1016型气门杆无心磨床"WX1016型气门杆无心磨床

\o"MGD2110B高精度内圆磨床"MGD2110B高精度内圆磨床

\o"MB2120半自动内圆磨床"MB2120半自动内圆磨床

\o"MK2120B数控内圆磨床"MK2120B数控内圆磨床

\o"MK28100数控立式内圆磨床"MK28100数控立式内圆磨床2.2机床常用故障随着当代社会发展进步，机床功能构造越来复杂，所浮现故障类型也是各种各样，对这些故障类型进行合理分类有助于咱们解决机床故障。2.2．1按发生故障部位机床发生故障部位普通分为机械系统故障、电气系统故障、液压/气动系统故障。电气系统故障又可分为强电线路故障与数控系统故障。强电线路故障普通是由各种继电器、接触器线路故障与保护线路及各种传感器故障导致;数控系统故障重要是由于其硬件和软件故障形成。机械系统故障体当前运动失效和精度超差两个方面。运动失效大多是减速箱、丝杠螺母副、导轨副等故障导致;而精度超差又可分为几何精度超差、传动精度超差、运动精度超差和位置精度超差。液压/气动系统故障浮现普通是由机械电气引起故障、液压/气动传动与控制故障导致。液压传动与控制故障又可体当前驱动某些故障、执行某些故障、控制某些故障和辅助某些故障等[5]。2.2．2按故障发生频率数控机床故障发生频率在其有效期内是不相似。由于机床在运营中有一种固有特性曲线叫“浴盆曲线”[6]，如图2-1所示。因而也可将故障类型分为初期故障、偶发故障和磨损故障。图2-1设备使用失效“浴盆曲线”使用初由于机床各部位需要磨合，操作人员也要熟悉机床而故障失效率高一点，中期机床趋于稳定，因故障而发生失效率低，超过损耗失效期后，机床各个部位老化退化，因而故障概失效率又增长。初期故障是设备使用初期故障，故障频率较高，普通无规律可循。在这个时期，电气、液压和气动系统故障频率约占整个初始故障90%[6]，为此，要加强对机床检测，勤记录，定期对机床进行机电调节，以保证设备各种运营参数处在技术规范之内。偶发故障是在正常运转阶段，由于操作和维护不良而导致。此时，各类元器件器质性故障较为少见，但不排除偶发故障产生，因此，在这个时期内要坚持做好设备运营记录，以备排除故障时参照。磨损故障是由于年久失修和磨损而产生故障，故障频率较高，故障性质属于渐发性。例如橡胶件老化，轴衬和液压缸磨损，限位开关接触敏捷度以及某些电子元器件品质因素下降等。2.2.3按发生故障性质分类按性质可分为系统性故障和随机性故障。系统性故障普通是指只要满足一定条件或超过某一设定限度，工作中数控机床必然会发生故障。如:机床加工因切削量过大达到某一极限值时必然会发生过载或超温报警。随机性故障普通是指数控机床在同样条件下工作时只偶尔发生一次或两次故障。此类故障发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误与维护不当，以及工作环境影响等诸因素关于。由于其具备偶发性，进行因素分析与故障诊断较其他故障困难得多。2.2．4无锡开源机床厂机床故障此处用故障树办法表达出来，如图2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7所示：图2-2机床故障总体构造故障树图2-3无心磨床故障树图2-4内圆磨床故障树图2-5超精机机床故障树图2-6电气某些故障树

图2-7液压某些故障此处运用故障树分析办法，非常直观，明了，可以清晰理解各个机床不同部位或不同类型所有故障。

第三章故障诊断专家系统总体设计架构随着数控机床技术不断进步和计算机语言迅猛发展，各行各业对专家系统应用越来越多,特别是在制造公司中。充分运用既有有利条件，开发机床专家系统,是非常可行。专家系统有助提高机床厂解决问题能力,增长公司生产效率,从而产生经济效益。3.1系统总设计思想对于机床故障诊断查询是基于web故障诊断系统，本系统功能侧重于故障查询，知识库更新，因此该系统顾客模块构造相对简朴。知识库、历史库模块功能相对复杂，可以进行增长、删除、修改等操作。3.1.1专家系统构造专家系统构造是指专家系统各构成某些构造办法和组织形式。不同类型专家系统，其功能和构造上也不尽相似。专家系统普通由知识库及其管理系统、推理机、综合数据库、知识获取机制、解释机构和人机接口六某些构成。1).知识库及其管理系统知识库是以一致形式存储知识机构，用于存储某领域专家经验性知识、原理性知识、有关事实、可行操作与规则等。解决知识、获取和知识表达问题是建立知识库核心问题。2).知识获取机制知识获取机制建立，实质上是设计一组程序，把知识送入到知识库，负责维护知识对的性、一致性和完整性。知识获取是专家系统知识库与否优越核心，咱们试图建立自动知识获取机制，实现专家系统自动学习功能，不断地扩充和修改知识库中内容。3).综合数据库综合数据库又称全局数据库或“黑板”等，它用于存储领域或问题初始数据（信息）、推理过程中得到中间成果或状态以及系统目的成果，包括了被解决对象某些问题描述、假设条件、当前事实等。4).推理机推理机是专家系统中实现基于知识推理部件，是基于知识推理在计算机中实现，是专家系统核心某些。推理机用于记忆所采用规则和控制方略程序，完毕根据一定知识规则从已有事实推出结论近似专家思维过程，保证整个专家系统可以以逻辑方式协调地工作。5).解释机构解释机构可以向顾客解释专家系统行为，涉及解释推理结论对的性以及系统输出其他候选解因素。这是专家系统区别于其他软件系统重要特性之一，解释机构事实上也是一组计算机程序，普通采用预置文本法和途径跟踪法。当顾客有询问需求时，解释机构可以跟踪和记录推理过程，把解答通过人机交互接口输出给顾客。6）.人机接口接口又称界面，是顾客与专家系统之间连接桥梁，它可以使系统与顾客进行对话，使顾客可以输入必要数据、提出问题和理解推理过程及推理成果。专家系统则通过接口，规定顾客回答提问，并回答顾客提出问题，进行必要解释[6]。3．1.2故障诊断专家系统长处1）.故障诊断专家系统可以高效率、精确、周到、迅速和不知疲倦地进行工作。2）.故障诊断专家系统解决实际问题时不受周边环境影响，也不也许漏掉忘掉。3）.专家系统能增进各领域发展，它使各领域专家专业知识和经验得到总结和精炼，可以广泛有力地传播专家知识、经验和能力。专家系统能汇集多领域专家知识和经验以及她们协作解决重大问题能力，它拥有更渊博知识、更丰富经验和更强工作能力。4）.研究专家系统可以增进整个科学技术发展。专家系统对人工智能各个领域发展起了很大增进作用，并将对科技、经济、国防、教诲、社会和人民生活产生极其深远影响。3．1．3专家系统建立环节1）.辨认过程辨认过程也可看作知识获取阶段，在此过程中，要拟定所解决问题特性，明确要建立专家系统要解决问题及要用到相应领域背景知识。这是完毕专家系统设计核心。只有对机床故障诊断特性理解比较全面，所建立专家系统求解能力才干是比较完备。一方面拟定数控机床故障诊断专家系统要解决最后目的，依次逐渐分析与该目的有关诸多因素，然后再逐渐分析这些因素。2）.概念化过程概念化过程是对辨认阶段获得各种因素进行抽象化，找出表达知识概念，建立“概念化模型”。在建立专家系统时，明确系统中基本概念，并建立她们各自基本内容及互相联系。3).格式化过程这一过程事实上是设计和组织知识构造。由于知识库是专家系统核心，它构造直接影响到专家系统求解问题有效性，因而格式化过程又是建立专家系统核心。依照机床故障诊断专家系统在知识库及问题求解办法上特点，在组织知识库、建立知识库时，一方面拟定采用知识表达方式与推理技术。4).实现为了产生体现数控机床故障诊断知识各种计算机形式，使这些知识在计算机中发挥有效作用以产生问题求解能力，必要把经形式化知识表达到计算机内部语言。还要针对系统规定，建立必要解释机制和良好顾客界面。5).测试这一阶段重要是验证体现知识各种规则或知识实体。在建立了数控机床故障诊断专家系统知识库后，知识库中也许会有大量冗余知识或不一致知识，进而引起专家系统查询功能低效。测试重要目就是要确证所建立数控机床故障诊断专家系统知识库对的性。6).维护在此阶段，扩充、修改知识库中各种信息，以使数控机床故障诊断专家系统更进一步完善。这一阶段与前几种阶段有着密切联系，如实现阶段中各种知识获取手段。事实上，以上各个环节均有密切联系，并且为了使数控机床故障诊断专家系统投入实用而日益完善，每一种阶段都应重复多次。3.2系统总体设计本文用了IE浏览器，当浏览器进行操作时，自动将需要信息放入一种表单中，当触发动作时，将此表单信息传递到java类中，通过java类连接MySQL数据,查询数据库中表单信息，触发动作名称在struts.xml中定义。采用struts构造有助于实现jsp动态命令。系统工作流程分为：顾客一方面进入登录首页，分别有管理员顾客和普通顾客登录，普通顾客登录后可以对故障信息进行查询，也可以读取机床故障历史记录。管理员顾客查询动作也是，管理模块功能实现要借助于struts。3．2.1系统功能构造图和流程图通过顾客需求分析可以做出功能系统功能构造图，构造模块分为顾客登录模块、机床信息模块、历史信息记录模块、故障诊断模块，各个模块下面包括各种子模块，由于时间关系，有些子模块功能没有完全实现。依照系统功能构造图，可以做出系统流程图。如图3-1、3-2所示：图3-1故障诊断各个功能模块设计图3-2系统作业流程图

第四章java语言简介4.1构成Java由四方面构成：Java编程语言、Java类文献格式、Java虚拟机和Java应用程序接口(JavaAPI)平台。Java平台由Java虚拟机（JavaVirtualMachine，简称JVM）和Java应用编程接口（ApplicationProgrammingInterface，简称API）构成。Java应用编程接口为Java应用提供了一种独立于操作系统原则接口，可分为基本某些和扩展某些。在硬件或操作系统平台上安装一种Java平台之后，Java应用程序就可运营。Java平台已经嵌入了几乎所有操作系统。这样Java程序可以只编译一次，就可以在各种系统中运营。Java应用编程接口已经从1.1x版发展到1.2版。惯用Java平台基于Java1.4，近来版本为Java1.7。4.2优势与老式程序不同，Sun公司在推出Java之际就将其作为一种开放技术。全球数以万计Java开发公司被规定所设计Java软件必要互相兼容。“Java语言靠群体力量而非公司力量”是Sun公司标语之一，并获得了广大软件开发商认同。这与微软公司所倡导注重精英和封闭式模式完全不同。Sun公司对Java编程语言解释是：Java编程语言是个简朴、面向对象、分布式、解释性、健壮、安全与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态语言。4.3语言特点Java不同于普通编译执行计算机语言和解释执行计算机语言。它一方面将源代码编译成二进制字节码（bytecode），然后依赖各种不同平台上虚拟机来解释执行字节码。从而实现了“一次编译、处处执行”跨平台特性。但是，每次执行编译后字节码需要消耗一定期间，这同步也在一定限度上减少了Java程序运营效率。Java语言是简朴Java语言语法与C语言和C++语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用Java。另一方面，Java丢弃了C++中很少使用、很难理解、令人困惑那些特性，如操作符重载、多继承、自动强制类型转换。特别地，Java语言不使用指针，并提供了自动废料收集，使得程序员不必为内存管理而担忧。Java语言是面向对象Java语言提供类、接口和继承等原语，为了简朴起见，只支持类之间单继承，但支持接口之间多继承，并支持类与接口之间实现机制（核心字为implements）。Java语言全面支持动态绑定，而C++语言只对虚函数使用动态绑定。Java语言是动态。Java语言设计目的之一是适应于动态变化环境。Java程序需要类可以动态地被载入到运营环境，也可以通过网络来载入所需要类。这也有助于软件升级。此外，Java中类有一种运营时刻表达，能进行运营时刻类型检查[3]。

第五章数据库设计后台数据库设计在本系统中占有十分重要地位，数据库设计优劣将直接影响系统精确性、工作效率及其实现效果，合理设计能提高数据存储效率，保证数据完整性和一致性。5.1数据库环境建立5.1.1安装mySQL数据库本课题安装使用是MySQL数据库，先导出数据库SQL脚本，再导入。5.1.2安装mySQL管理软件NavicatformySQL打开Navicat,在数据库中建立新数据库名ab,界面如下图5-1所示5-1数据库操作界面在database“ab”中建立新表单，此处以知识库表“kb”为例，如图5-2所示：图5-2知识库表“kb”信息5.2数据库需求分析通过调查、收集和分析，获得潜在顾客对专家系统规定，设计出模块构造功能图，总结出顾客需求信息。5.2.1本系统顾客分为管理员顾客和普通顾客管理员可以对知识库、历史库、顾客信息进行增长、删除、修改等操作，普通顾客可以进行故障查询，机床故障历史信息记录查询等操作。历史库作用是用来存储机床故障历史记录，涉及故障机床类型，故障机床名称，故障因素，故障发生时间及修好时间，历史库有助于顾客对各个机床工作状态有着清晰理解。甚至可以从故障发生频率判断出机床也许发生故障时间，从而做出相应针对办法。知识库作用是用来支持各种顾客故障查询，提供解决故障办法，是本系统核心功能某些。管理员可以依照最新信息及时更新知识库，保证软件功能不会停滞、落伍。机床信息管理时能依照不同客户及时更新系统机床类型，清晰理解该客户所拥有机床类型、数量,或由依照客户规定，由有关人员依照客户所拥有机床更新数据库中机床信息。5.2.2数据库概念构造设计1)数据模型是对现实世界数据特性抽象，也就是说，数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作。数据模型是数据库系统核心和基本。概念模型是对信息世界建模，概念模型表达办法有诸多，此处用E-R图来描述概念模型，该系统面向顾客是固定，重要为机床有关人员，构建该系统E-R图如图5-3所示:图5-3系统E-R图2)专家系统实体有：管理员、普通顾客、设备、知识库、历史库数据库表单构建如下：表5.1设备数据表（equipment）名称字段名称类型长度与否主键标记Eidnumber10Y设备名称EnameVarchar50设备数量Enumbernumber5设备来源EsourceVarchar100设备类型EstyleVarchar100购入时间EdateDatetime购入人编号EbuyidNumber10操作人员员工号eOpidnumber10备注remarkvarchar200使用寿命Eageunmber10表5.2顾客登录数据表（user）名称字段名称类型长度与否主键标记Uidnumber10Y顾客名Unamevarchar20密码Passwordinteger6电子邮件Emailvarchar30性别Sexvarchar2电话Phoneinteger20申请日期Issuedatedatetime表5.3管理员数据表（administrator）名称字段名称类型长度与否主键管理员登陆名anamevarchar20Y管理员登陆密码apasswordvarchar20表5.4知识库数据表kb名称字段名称类型长度与否主键故障记录countvarchar10Y故障类型kbtypeVarchar50故障现象kbdatailVarchar50解决办法kbsolveVarchar50机床类型kbidvarchar20表5.5故障历史登记表（history）名称字段名称类型长度与否主键故障现象Widvarchar50Y故障因素WnameVarchar50机床型号WsexVarchar50机床类型Wphonevarchar20故障发生时间Mbtimedatetime故障解决时间metimedatetime 在数据库中建立以上有关表。本系统一共涉及5张表，分别是设备数据表、顾客登录数据表、管理员数据表、知识库数据表、故障历史登记表。每张表有各种属性构成，每个属性要依照实际规定设立相应字段类型，例如故障历史记录属性，mbtime表达故障发生日期，因此字段类型应当选取Datetime。主核心字(primarykey)是表中一种或各种字段，它值用于惟一地标记表中某一条记录。在两个表关系中，主核心字用来在一种表中引用来自于另一种表中特定记录。主核心字是一种唯一核心字，表定义一某些[7]。

第六章系统操作界面设计与实现6．1登录模块设计与实现所有顾客在此界面登录，首页简介了开源机床厂发展历史，并有各种机床常用故障信息及机床简介，以及公司所获成就、公司擅长生产产品，有管理员登录链接和普通顾客登录链接。如图6-1、6-2、6-3所示图6-1顾客登录首页图6-2普通顾客登录图6-3管理员顾客登录6.2普通顾客操作模块设计与实现普通顾客可以进行故障查询和历史库信息查询，如图6-4、6-5：图6-4普通顾客故障查询6-5机床历史故障信息查询6.3管理顾客操作模块设计与实现管理员可以对知识库、历史库、普通顾客进行增长、修改、删除操作，及时更新知识库、故障库信息，并可以增长登录普通顾客名，如图6-6、6-7、6-8、6-9所示：图6-6知识库管理操作图6-7历史库管理操作图6-8对普通顾客添加操作图6-9知识库信息查询第七章系统实现若干问题解决7.1添加struts包实现动态action动作。7.1.1strutsStruts是由apache开源软件联盟提供，它目的是但愿分离WEB程序表达层、控制层和后台功能层，也就是实现MVC模式。本系统采用struts2，实例解决流程图如图7-1所示[8]。服务器启动后，依照web.xml加载ActionServlet读取struts-config.xml文献内容到内存[10]。以登录为例：第一次进login.jsp会先实例化Form、把默认值赋给表单元素。输入顾客名密码提交表单、提交到action属性login.action，通过ActionServlet读struts-config.xml文献找到action下path属性找到.action，通过name属性找form-beans中form-beanname属性得到ActionForm包名类名，先实例化form，把表单值填充给form，调用formvalidate办法验证、ActionErrors返回null表达验证通过，否则失败返回input指定页面.验证通过会实例化Action，执行Actionexecute办法[11]。图7-1实体解决流程图7.1.2历史库添加机床故障历史信息实例：此处历史库添加、删除、修改机床故障历史信息为例，它们某些代码如下：privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;privateStringlid;privateStringlname;privateStringldatail;privateStringlreason;privateStringlbtime;privateStringletime;publicStringgetLid()...在kbadd.java中往数据库中添加操作代码：publicStringexecute()throwsException{HttpServletRequestrequest=ServletActionContext.getRequest()；try{Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");Connectionconn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/ab","root","447887")；Statementst=conn.createStatement();System.out.println(lid);Stringsql="INSERTINTOhistory(mid,mname,mdatail,mreason,mbtime,metime)VALUES('"+lid+"','"+lname+"','"+ldatail+"','"+lreason+"','"+lbtime+"','"+letime+"')";st.executeUpdate(sql);System.out.println("qerq");mit();System.out.println("name");request.setAttribute("info"，"添加成功!");st.close();conn.close()；}catch(Exceptione){}return"success";}}在kbdelete.java中对数据库进行删除操作代码：publicStringexecute()throwsException{HttpServletRequestrequest=ServletActionContext.getRequest()；try{Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");Connectionconn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/ab","root","447887")；Statementst=conn.createStatement();Stringsql="deletefromhistorywheremid='"+lid+"'";st.executeUpdate(sql);mit();System.out.println("name");request.setAttribute("info"，"删除成功!");st.close();conn.close();}catch(Exceptione){}return"success";}}在kbupdate.java中对数据库进行修改数据如下：publicStringexecute()throwsException{HttpServletRequestrequest=ServletActionContext.getRequest()； Stringmid=request.getParameter("lid");try{Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");Connectionconn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/ab","root","447887")；Statementst=conn.createStatement();Stringsql="select*fromtb_Knowledgewheremid='"+lid+"'"；sql="updatehistorysetmname='"+lname+"',mdatail='"+ldatail+"',mreason='"+lreason+"',mbtime='"+lbtime+"',metime='"+letime+"'wheremid="+request.getParameter("lid");st.executeUpdate(sql);mit();System.out.println("name");request.setAttribute("info"，"更新成功!");st.close();conn.close();}catch(Exceptione){}return"success";}}列出在kbadd.jsp某些代码如下，该代码作用是当顾客没有填写机床型号和名称时，弹出提示框提示顾客将必填信息填完，如果这两项都填完时，系统才干执行kbadd.action动作，该动作是在sturts.xml中定义。Struts.xml中定义了动作代码和操作成功和失败跳转界面。functionCheck1(){if((document.form.part.value=="")||(document.form.phom.value=="")){alert("机床型号、名称不能为空");document.form.part.focus();returnfalse;}else{document.form.action="lisi.action";document.form.submit()；}}7.2管理员和普通顾客分别在两种不同界面登录：管理顾客登录成功是跳转到管理员界面，所有操作都不再需要权限验证，普通顾客登录操作成功后跳转是普通顾客操作界面，可以进行普通查询操作，管理登录和普通顾客都是验证顾客名和密码，若所输入顾客名和密码都对的，才干成功跳转。它们在类.java中语言解决都是类似，此处举例列出管理登录。Login1.java（管理员）中查询数据库语句，如下：publicStringexecute()throwsException{Stringch="fail";try{Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");Connectionconn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/ab","root","447887");Statementsm=conn.createStatement();Stringsql="selectidfromadminsterwhereid='"+id+"'andpassword='"+password+"'";ResultSetrs=sm.executeQuery(sql);if(rs.next()){System.out.println(rs.getString(1));ch="success";}}catch(Exceptione){}returnch;在login1.jsp设计管理员登录界面，在该界面中，登录名称不对时，重新跳转登录界面，或点击重置也可以，其中某些语句如下：<formid="form"name="form"action="login1.action"method="post"><center><tr><tdwidth="15%"height="30">顾客名：</td><tdwidth="35%"><inputtype="text"name="id"class="inputrightp"/></td><tdwidth="15%"height="30">密码：</td><tdwidth="35%"><inputtype="password"name="passwor